带仿生鱼尾鳍的高速离心轮

本发明涉及离心泵领域，具体涉及一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮。

背景技术：

为了减小泵的体积和尺寸，航空发动机燃油系统以及航天动力系统均在提高转速，随之带来的问题是离心泵体积减小，进而导致叶轮在上万转甚至几万转的转速下时，离心泵以及叶轮内出现了流动形态复杂，泵内能量转换频率过快，液体流线杂乱无章的情况。泵内流体互相撞击，消耗能量，降低效率。而目前的航空发动机燃油系统以及航天动力系统中无法解决上述问题。

为此需要一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，用以解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，通过长叶片和短叶片端部设置的不同鱼尾鳍，使得流体在高速旋转中在形成了类似液流圆弧墙，阻碍了流体出现反向回旋流等杂乱无章的流动状态，有效阻止内部形成二次流、旋涡、回流等现象，使得高速离心泵的容积损失和水力损失得到了极大的降低，提高内部的稳态性能。

一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，包括离心轮壳体、可转动的设置于离心壳体内的离心转盘以及设置于离心转盘上的转动叶片；所述转动叶片端部设置有鱼尾鳍段。

进一步，所述转动叶片包括长叶片和短叶片，所述长叶片和短叶片均匀间隔布置于离心转盘上。

进一步，所述长叶片端部设置有第一鱼尾鳍，所述短叶片端部设置有第二鱼尾鳍；所述第一鱼尾鳍包括用于固定连接设置于长叶片端部的第一鳍首段、沿第一鳍首段径向方向向上倾斜延伸的第一上鳍以及沿第一鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第一下鳍；所述第二鱼尾鳍包括用于固定连接设置于短叶片端部的第二鳍首段、沿第二鳍首段径向方向向上倾斜延伸的第二上鳍以及沿第二鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第二下鳍。

进一步，所述第一上鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二上鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离。

进一步，所述第一下鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二下鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离。

进一步，所述长叶片和短叶片均为五片。

进一步，所述离心转盘沿轴向方向向外凸起形成安装凸台，所述安装凸台上设置有安装孔。

进一步，所述离心轮壳体周向方向设置有出液管。

本发明的有益效果是：

本发明的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，通过长叶片和短叶片端部设置的不同鱼尾鳍，使得流体在高速旋转中在形成了类似液流圆弧墙，阻碍了流体出现反向回旋流等杂乱无章的流动状态，有效阻止内部形成二次流、旋涡、回流等现象，使得高速离心泵的容积损失和水力损失得到了极大的降低，提高内部的稳态性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明安装结构示意图；

图2为本发明转动叶片安装结构示意图；

图3为本发明背面结构示意图；

图4为两种不同的鱼尾鳍结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明安装结构示意图；图2为本发明转动叶片安装结构示意图；图3为本发明背面结构示意图；图4为两种不同的鱼尾鳍结构示意图；如图所示，一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，包括离心轮壳体1、可转动的设置于离心壳体1内的离心转盘2以及设置于离心转盘上的转动叶片3；所述转动叶片3端部设置有鱼尾鳍段。本技术方案的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，通过长叶片和短叶片端部设置的不同鱼尾鳍，使得流体在高速旋转中在形成了类似液流圆弧墙r，阻碍了流体出现反向回旋流等杂乱无章的流动状态，有效阻止内部形成二次流、旋涡、回流等现象，使得高速离心泵的容积损失和水力损失得到了极大的降低，提高内部的稳态性能。

本实施例中，所述转动叶片3包括长叶片31和短叶片32，所述长叶片31和短叶片32均匀间隔布置于离心转盘2上。采用长叶片31和短叶片32同时安装的方式，有效的形成两个液流环形墙，有效的阻碍了进入环形区域的流体反向回旋形成逆流，或者其它情况的产生，使得整体流动更有规律。

本实施例中，所述长叶片端部设置有第一鱼尾鳍，所述短叶片端部设置有第二鱼尾鳍；所述第一鱼尾鳍包括用于固定连接设置于长叶片端部的第一鳍首段311、沿第一鳍首段311径向方向向上倾斜延伸的第一上鳍312以及沿第一鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第一下鳍313；所述第二鱼尾鳍包括用于固定连接设置于短叶片端部的第二鳍首段321、沿第二鳍首段径向方向向上倾斜延伸的第二上鳍322以及沿第二鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第二下鳍323。径向方向即离心转盘2的径向方向，叶片为弧形结构，端部固定连接设置鳍首段，通过鳍首段的设置使得叶片转动时形成液流环形墙结构。

本实施例中，所述第一上鳍312的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二上鳍322的末端到离心转盘中心的垂直距离。即图2中r1大于r2；所述第一下鳍313的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二下鳍323的末端到离心转盘中心的垂直距离，即r3大于r4，以此设计即便于在长叶片和短叶片在转动的时候，形成两个同轴的液流环形墙结构，当然r1长度大于r3的长度，r2长度大于r4的距离，在形成液流环形墙结构的时候，液流环形墙结构流动时还有螺旋流动的趋势，进一步的加速了流体的流速以及更为有效的阻止内部形成二次流、旋涡、回流等现象，提升了结构内部的稳定性能。r1长度大于r3的长度，第一上鳍312与第一下鳍313之间向着径向方向向内凹陷(即向着离心转盘2的圆心处)，进一步的便于形成螺旋趋势的流体环形墙。

本实施例中，所述长叶片31和短叶片32均为五片。长短叶片均匀间隔布置在离心转盘2上，便于叶片转动时有效的形成液流环形墙，弧形结构的叶片设计方式，也使得液体能在转动时随着叶片的弧形流到鱼尾鳍的端部。

本实施例中，所述离心转盘2沿轴向方向向外凸起形成安装凸台21，所述安装凸台21上设置有安装孔。叶片固定安装在离心转盘2上，安装凸台21便于连接安装驱动轴，用于驱动离心转盘转动。

本实施例中，所述离心轮1壳体周向方向设置有出液管11。出液管11的设置便于将内部的流体排出装置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：包括离心轮壳体、可转动的设置于离心壳体内的离心转盘以及设置于离心转盘上的转动叶片；所述转动叶片端部设置有鱼尾鳍段。

2.根据权利要求1所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述转动叶片包括长叶片和短叶片，所述长叶片和短叶片均匀间隔布置于离心转盘上。

3.根据权利要求2所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述长叶片端部设置有第一鱼尾鳍，所述短叶片端部设置有第二鱼尾鳍；所述第一鱼尾鳍包括用于固定连接设置于长叶片端部的第一鳍首段、沿第一鳍首段径向方向向上倾斜延伸的第一上鳍以及沿第一鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第一下鳍；所述第二鱼尾鳍包括用于固定连接设置于短叶片端部的第二鳍首段、沿第二鳍首段径向方向向上倾斜延伸的第二上鳍以及沿第二鳍首段径向方向向下倾斜延伸的第二下鳍。

4.根据权利要求3所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述第一上鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二上鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离。

5.根据权利要求4所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述第一下鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离大于第二下鳍的末端到离心转盘中心的垂直距离。

6.根据权利要求5所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述长叶片和短叶片均为五片。

7.根据权利要求6所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述离心转盘沿轴向方向向外凸起形成安装凸台，所述安装凸台上设置有安装孔。

8.根据权利要求7所述的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，其特征在于：所述离心轮壳体周向方向设置有出液管。

技术总结
本发明公开了一种带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，包括离心轮壳体、可转动的设置于离心壳体内的离心转盘以及设置于离心转盘上的转动叶片；所述转动叶片端部设置有鱼尾鳍段，本技术方案的带仿生鱼尾鳍的高速离心轮，通过长叶片和短叶片端部设置的不同鱼尾鳍，使得流体在高速旋转中在形成了类似液流圆弧墙，阻碍了流体出现反向回旋流等杂乱无章的流动状态，有效阻止内部形成二次流、旋涡、回流等现象，使得高速离心泵的容积损失和水力损失得到了极大的降低，提高内部的稳态性能。

技术研发人员：晁文雄;曹庆年;金文;吴奇;王彩霞;薛辉;李俊杰;李祥阳
受保护的技术使用者：西安航空学院
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021.07.23